熱帶森林樹種響應降水格局變化研究獲進展

近日，中國科學院華南植物園植被與景觀生態學研究組在國家自然科學基金等項目的資助下，研究揭示了熱帶森林樹種響應降水格局變化的水分養分機制。相關成果發表于《農業與森林氣象學》（Agriculturaland Forest Meteorology）和《植物與土壤》（Plantand Soil）。

在全球氣候變化背景下，熱帶森林樹種將遭遇降水格局變化的挑戰，包括雨季的推遲和極端降雨事件，這不僅對土壤水分和養分循環產生影響，還將改變植物的水分和養分的吸收和利用策略。熱帶地區普遍存在的高風化土壤導致磷素匱乏，而降水格局的變化可能進一步加劇這一問題。在這種雙重壓力之下，植物的水分和養分響應機制亟需關注。

該研究依托小良熱帶海岸帶生態系統定位研究站的熱帶次生林“降水格局變化”試驗平臺，以四種優勢樹種竹節樹（Caralliabrachiata）、叢花山礬（Symplocospoilanei）、鵝掌柴（Scheffleraheptaphylla）以及楝葉吳萸（Tetradiumglabrifolium）為研究對象，探究了這些樹種的水分吸收來源，分析了土壤和葉片磷組分在季節性降水處理下的變化，揭示了優勢樹種在降水格局變化處理下的水分和養分的響應機制。

研究結果顯示，在雨季推遲的情況下，樹木明顯增加了對地下水的利用；而在雨季增雨的情況下，樹木則主要從40-60cm深度的土層吸收水分，減少了對0-40cm淺層土壤水分的吸收。此外，土壤磷組分對降水格局變化的響應比土壤總磷含量更為敏感。

雨季推遲處理顯著降低了土壤中可利用磷的含量，而雨季增雨處理則提升了土壤pH值和NH₄⁺-N含量。降水格局變化通過影響土壤理化性質和磷組分含量，間接影響了葉片磷組分的重新分配以及光合作用中氮、磷養分的利用效率，這些變化最終影響了植物的光合速率。此外，不同的優勢樹種展現出各自應對環境水分可利用性變化的適應策略。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2024.110138

https://doi.org/10.1007/s11104-024-06774-9

小良熱帶海岸帶生態系統定位研究站降水格局變化試驗平臺布局及采樣時間。

降水格局變化對優勢樹種水分吸收及其生理特征的影響。

降水格局變化對土壤和葉片磷組分動態及其特征的影響。本文由研究團隊供圖